甲殼素是一種重要的天然結(jié)晶多糖,具有優(yōu)秀的親水性、抗菌性、化學反應性、生物相容性和生物可降解性,可用于制備功能凝膠、高效吸附材料、生物支架、藥物載體、酶和細胞固定化模板、生物傳感器和創(chuàng)傷敷料等。但是,甲殼素分子鏈含有大量的分子間和分子內(nèi)氫鍵相互作用,并且具有復雜的多層次結(jié)構(gòu),因此在大多數(shù)溶劑中難以溶脹和溶解。
武漢大學張俐娜院士課題組蔡杰教授提出基于KOH/尿素水溶液的高效、節(jié)能、“綠色”途徑制備高強度透明甲殼素膜。該工作以“Extremely Strong and Transparent Chitin Films:A High-Effciency,Energy-Saving,and“Green”Route Using an Aqueous KOH/Urea Solution”為題,發(fā)表于Advanced Functional Materials雜志。第一作者為博士生黃俊超。
研究發(fā)現(xiàn),中和條件和脫乙;潭仁怯绊懠讱に胤肿渔湚滏I相互作用和疏水相互作用的主要因素。進一步對水凝膠拉伸取向后得到的甲殼素膜拉伸強度、楊氏模量和斷裂功達到226MPa、7.2 GPa和20MJ·m-3,遠高于已有文獻報道的結(jié)果。
從該法制備出的高強度透明甲殼素膜有望應用于酶和催化劑載體、柔性電子器件、食品包裝和生物醫(yī)用材料等領(lǐng)域。而這種簡單、綠色的方法有效地提高了海洋生物質(zhì)廢棄物的利用率,是一種高效利用海洋生物質(zhì)資源的可持續(xù)途徑。
論文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201701100/full